一種lvdt信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及差分變壓器信號(hào)解調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快 速校準(zhǔn)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 線性變化差分變壓器(XinearVari油leDifferentialTransformer,簡(jiǎn)稱LVDT) 是一種用于位置測(cè)量的通用器件，具備測(cè)量線性范圍大、運(yùn)動(dòng)無(wú)接觸、可靠性高、耐污染等 諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于伺服、數(shù)控、航空等領(lǐng)域，LVDT產(chǎn)生的電壓輸出與其分離式鐵巧的 位移成正比；然而在實(shí)際使用中，LVDT輸出信號(hào)為交流差分信號(hào)，無(wú)法直接進(jìn)行采集處理， 通常采用解調(diào)電路將交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c位置成正比的直流電壓信號(hào)；由于LVDT采用 無(wú)摩擦測(cè)量方式，使其理論上具有無(wú)限分辨率和無(wú)限機(jī)械壽命，所W解調(diào)電路的分辨率往 往決定了LVDT真實(shí)的使用分辨率，對(duì)解調(diào)電路進(jìn)行精確校準(zhǔn)也成為L(zhǎng)VDT位移測(cè)量系統(tǒng)的 關(guān)鍵問題，而直接針對(duì)解調(diào)電路進(jìn)行校準(zhǔn)，需要高精度測(cè)量?jī)x器，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且難W實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化。因此，模擬LVDT標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)成為行之有效的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置及方 法，W解決上述【背景技術(shù)】中的缺點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大電路、調(diào) 參電阻、波段開關(guān)、解調(diào)電路、待校準(zhǔn)解調(diào)電路及采集終端；其中，準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器與信號(hào) 放大電路連接，標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生兩路幅值相同、相位差180°的LVDT標(biāo)準(zhǔn)正 弦模擬信號(hào)，而調(diào)參電阻與波段開關(guān)串聯(lián)后與信號(hào)放大電路連接，通過調(diào)參電阻與波段開 關(guān)對(duì)信號(hào)放大電路進(jìn)行調(diào)參W生成兩路標(biāo)準(zhǔn)LVDT副線圈信號(hào)；信號(hào)放大電路與待校準(zhǔn)解 調(diào)電路連接，將生成的模擬LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦輸出信號(hào)注入待校準(zhǔn)解調(diào)電路，待校準(zhǔn)解調(diào)電路 與解調(diào)電路連接，通過解調(diào)電路解調(diào)出數(shù)值，解調(diào)電路與采集終端連接，采集終端通過采集 解調(diào)電路解調(diào)的數(shù)值與理論值對(duì)比后，即可快速對(duì)LVDT解調(diào)電路實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。
[0005] 在本發(fā)明中，解調(diào)電路處設(shè)置有高精度萬(wàn)用表，W測(cè)量解調(diào)后電壓值。
[0006] 在本發(fā)明中，采集終端尾端設(shè)置有顯示終端，顯示終端用于顯示校準(zhǔn)后的數(shù)值。
[0007] -種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)方法，將模擬的LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)注入待 校準(zhǔn)解調(diào)電路，通過解調(diào)電路解調(diào)，再將解調(diào)后信號(hào)與理論值對(duì)比，實(shí)現(xiàn)解調(diào)電路的快速校 準(zhǔn)；具體步驟如下； 1) 通過標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)，并將兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正 弦模擬信號(hào)接入信號(hào)放大電路； 2) 利用調(diào)參電阻與波段開關(guān)對(duì)信號(hào)放大電路中接入的兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)進(jìn) 行調(diào)參，W生成兩路標(biāo)準(zhǔn)LVDT副線圈信號(hào)； 3) 將步驟2)中生成的兩路標(biāo)準(zhǔn)LVDT副線圈信號(hào)注入待校準(zhǔn)解調(diào)電路； 4) 由解調(diào)電路解調(diào)出數(shù)值； 5) 采集終端采集步驟4)中解調(diào)出的數(shù)值，并與理論值對(duì)比后，即可快速對(duì)LVDT解調(diào)電 路實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。
[0008] 在本發(fā)明中，步驟1)中生成的兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)為幅值相同、相位差 180。。
[0009] 在本發(fā)明中，鐵巧的運(yùn)動(dòng)不超過線圈機(jī)構(gòu)范圍內(nèi)時(shí)，LVDT輸出具有很高的線性度， 校準(zhǔn)時(shí)，在采集終端只需選取一組典型值進(jìn)行測(cè)量即可滿足校準(zhǔn)需求。
[0010] 在本發(fā)明中，由于LVDT信號(hào)解調(diào)電路校準(zhǔn)對(duì)LVDT模擬信號(hào)的頻率、相位一致性要 求比較嚴(yán)格，故步驟1)中信號(hào)放大電路設(shè)置為雙通道，W保證信號(hào)放大后的一致性。
[0011] 有益效果；本發(fā)明通過將模擬的LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)注入待校準(zhǔn)解調(diào)電路，并 通過解調(diào)電路解調(diào)，再將解調(diào)后信號(hào)與理論值對(duì)比，W實(shí)現(xiàn)解調(diào)電路的快速精確校準(zhǔn)；有效 降低了校準(zhǔn)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了解調(diào)的自動(dòng)化，有效提高LVDT校準(zhǔn)工作效率。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)電 路圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的待校準(zhǔn)解調(diào)電路信號(hào)1示意圖。
[0015] 圖4為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的待校準(zhǔn)解調(diào)電路信號(hào)2示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017] 參見圖1的一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器1、信 號(hào)放大電路2、調(diào)參電阻3、波段開關(guān)4、解調(diào)電路5、待校準(zhǔn)解調(diào)電路6、采集終端7及顯示終 端8 ;其中，標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器1產(chǎn)生兩路幅值相同、相位差180°的LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬 信號(hào)，利用調(diào)參電阻3與波段開關(guān)4對(duì)信號(hào)放大電路2的調(diào)參，生成兩路標(biāo)準(zhǔn)LVDT副線圈 信號(hào)，而信號(hào)放大電路2與待校準(zhǔn)解調(diào)電路6連接，將模擬的LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦輸出信號(hào)注入 待校準(zhǔn)解調(diào)電路6,待校準(zhǔn)解調(diào)電路6與解調(diào)電路5連接，解調(diào)電路5處設(shè)置有高精度萬(wàn)用 表，W測(cè)量解調(diào)后電壓值；采集終端7采集解調(diào)電路5輸出的數(shù)值與理論值對(duì)比之后，即可 快速對(duì)LVDT解調(diào)電路實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)后的數(shù)值在顯示終端8顯示。
[0018] 在本實(shí)施例中，鐵巧的運(yùn)動(dòng)不超過線圈機(jī)構(gòu)范圍內(nèi)時(shí)，LVDT輸出具有很高的線性 度，校準(zhǔn)時(shí)只需選取一組典型值(一般涵蓋LVDT最大輸出電壓和零位電壓)進(jìn)行測(cè)量即可滿 足校準(zhǔn)需求。
[0019] 參見圖2~圖4所示，LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)方法，通過標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器 1產(chǎn)生兩路幅值相同、相位差180°的LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大電路2對(duì)產(chǎn)生的 LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)進(jìn)行放大，并利用調(diào)參電阻3及波段開關(guān)4對(duì)信號(hào)放大電路2調(diào)參， 生成兩路標(biāo)準(zhǔn)LVDT副線圈信號(hào)注入待校準(zhǔn)解調(diào)電路6,經(jīng)解調(diào)電路5處的高精度萬(wàn)用表測(cè) 量解調(diào)后電壓值，由采集終端7采集與理論值對(duì)比，即可快速對(duì)LVDT解調(diào)電路實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。
[0020] 由于LVDT信號(hào)解調(diào)電路校準(zhǔn)對(duì)LVDT模擬信號(hào)的頻率、相位一致性要求比較嚴(yán)格， 故信號(hào)放大電路2采用雙通道設(shè)置W保證信號(hào)放大后的一致性。
[0021] W上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，該些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大電路、 調(diào)參電阻、波段開關(guān)、解調(diào)電路、待校準(zhǔn)解調(diào)電路及采集終端；其特征在于，準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生 器與信號(hào)放大電路連接，而調(diào)參電阻與波段開關(guān)串聯(lián)后與信號(hào)放大電路連接；信號(hào)放大電 路與待校準(zhǔn)解調(diào)電路連接，待校準(zhǔn)解調(diào)電路與解調(diào)電路連接，解調(diào)電路與采集終端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置，其特征在于，解調(diào)電 路處設(shè)置有高精度萬(wàn)用表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置，其特征在于，采集終 端尾端設(shè)置有顯示終端。
4. 一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)方法，其特征在于，具體步驟如下： 1) 通過標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)，并將兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正 弦模擬信號(hào)接入信號(hào)放大電路； 2) 利用調(diào)參電阻與波段開關(guān)對(duì)信號(hào)放大電路中接入的兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)進(jìn) 行調(diào)參，以生成兩路標(biāo)準(zhǔn)LVDT副線圈信號(hào)； 3) 將步驟2)中生成的兩路標(biāo)準(zhǔn)LVDT副線圈信號(hào)注入待校準(zhǔn)解調(diào)電路； 4) 由解調(diào)電路解調(diào)出數(shù)值； 5) 采集終端采集步驟4)中解調(diào)出的數(shù)值，并與理論值對(duì)比后，即可快速對(duì)LVDT解調(diào)電 路實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟1) 中生成的兩路LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)為幅值相同、相位差180°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟1) 中信號(hào)放大電路設(shè)置為雙通道。
【專利摘要】一種LVDT信號(hào)解調(diào)電路快速校準(zhǔn)裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大電路、調(diào)參電阻、波段開關(guān)、解調(diào)電路、待校準(zhǔn)解調(diào)電路及采集終端；其中，準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器與信號(hào)放大電路連接，而調(diào)參電阻與波段開關(guān)串聯(lián)后與信號(hào)放大電路連接；信號(hào)放大電路與待校準(zhǔn)解調(diào)電路連接，待校準(zhǔn)解調(diào)電路與解調(diào)電路連接，解調(diào)電路與采集終端連接。本發(fā)明通過將模擬的LVDT標(biāo)準(zhǔn)正弦模擬信號(hào)注入待校準(zhǔn)解調(diào)電路，并通過解調(diào)電路解調(diào)，再將解調(diào)后信號(hào)與理論值對(duì)比，以實(shí)現(xiàn)解調(diào)電路的快速精確校準(zhǔn)；有效降低了校準(zhǔn)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了解調(diào)的自動(dòng)化，有效提高LVDT校準(zhǔn)工作效率。
【IPC分類】G01B7-00
【公開號(hào)】CN104748655
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510097407
【發(fā)明人】樹秀志, 季亞玢, 陳林, 黃祖丹, 江濤, 張弛, 徐燕, 殷曉華, 譚磊, 武琳
【申請(qǐng)人】江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月5日